实验6液体比热容的测定
试验七液体比热的测定
Q1 = (m0Cx + m1C1 + m2C2 + m3C3 + m4C4 +1.9V )(t1′ − t1)
Q2 = (m0′C水 + m1′C1 + m2′C2 + m3′C3 + m′4C4 + 1.9V ′)(t2′ − t2 ) 由于电阻 R 相同，并且采用串联连接，故有 Q1＝Q2。即
∫ ∫ ∆t1′
=
−K1
τ′ τ
(t1′
−
θ
)dτ
和 ∆t 2′
=
−K2
τ τ
′
(
t
2′
− θ )dτ
（3－7－5）
通常是用图解法求（3－7－4）式的积分值。实验时从通电开始每一分钟测一次 ti’ 和 θ（室温）继续 10～20 分钟，作 ti’ ’～τ和θ～τ图线分别为 abd 曲线和 aef 直线。如 图 3－7－2 所示。求Δti’ 可分两步进行：
由此可得
(m 0 C x + m1C1 + m 2 C 2 + m 3C 3 + m 4 C 4 + 1.9V )(t1′ − t1 ) = (m 0′ C 水 + m1′C1 + m 2′ C 2 + m 3′C 3 + m ′4C 4 + 1.9V ′)(t 2′ − t 2 )
Cx
=
1 m0
[(m0′ C水
（3－7－7）
实验内容
用已知比热容的水作比较对象，用电流量热器测量变压器油（或甘油）的比热容。
1．测定两个量热器内圆筒、搅拌器、电阻丝及接线柱质量。将待测液体和清洁水 分别装入量热器①和②的内圆筒中，并测定其质量 m0 及 m0’。
液体比汽化热测定实验报告 doc
液体比汽化热测定实验报告 doc实验目的：1. 学习和掌握液体比汽化热的测定方法。
2. 掌握测量出液体的蒸发热和汽化热的技巧，了解实验数据的处理方法。
实验原理：液体比汽化热是指液体蒸发1g所需要的能量与液体汽化1g所需要的能量之比。
设液体的蒸发热为λ1（单位 J/g），汽化热为λ2（单位 J/g），则液体比汽化热为λ2/λ1。
本实验通过测定液体的蒸发热和汽化热，计算出液体的比汽化热。
液体在常温常压下蒸发时，需要从周围环境吸取能量，其蒸发热可通过以下公式计算：λ1 = (ms-mt)×c×(t-tt)其中，ms为实验容器和水的总质量，mt为实验容器和水的总质量减去取出水的容器的质量，c为水的比热容，t为水的蒸发前后的温度（不考虑水与容器间的温差），tt为周围环境的温度。
液体在恒定温度下汽化时，汽化热可计算为：λ2 = Q/m其中，Q为液体汽化时所消耗的热量，m为汽化的质量。
实验器材：1. 电热板2. 蒸发皿3. 夹子4. 电子天平5. 热敏电阻温度计6. 燃油挥发量测试仪实验步骤：1. 首先将蒸发皿放在电子天平上，称取约10g液体，记录下液体的质量m1。
2. 将液体倒入蒸发皿中，然后将蒸发皿放在预热好的电热板上加热，直至液体完全蒸发，记录下加热时间t1。
3. 将加热完毕的蒸发皿在热敏电阻温度计上测量蒸发前后的温度，记录下实验数据。
4. 重复以上步骤，取另外一份相同的液体进行实验。
5. 取第三份液体，并放入燃油挥发量测试仪中，测量它的汽化量和蒸发量。
记录下实验数据。
通过上述实验搜集到了三份实验数据，进行数据处理如下：1. 液体1的蒸发热计算：ms = 85.20g，mt = 74.24g，c = 4.18J/(g·K)t = 21.7℃，tt = 25.5℃Q = 34133.40J，m = 9.79g汽化量为7.80mL，蒸发量为1.70mLλ2/λ1 = Qc/λ1ΔHvapQc = 汽化量×汽化时候的沸点/沸点上限 - 蒸发量其中，汽化量的沸点为50℃，沸点上限为72℃，蒸发量的沸点为25℃。
实验四 液体比热容的测量(电热法)
实验四 液体比热容的测量（电热法）
本实验采用直接测量比热容的热方法，即电阻丝和待测物质直接接触。
输入的热量由电阻丝的电流供给，并由输入的电能测得，这种方法能使被传递热量的测量达到最高准确度，比热容的测定属于热技术和热物性测定范畴的热实验。
由于热现象的普遍性和热应用的重要性，从18世纪中期蒸汽体的发明到现在新能源、新材料的开发和研制，生命科学、生物工程、航天技术等许多领域中热实验都占有很重要的地位。
很多新材料并非在手册中能查到，需要自己动手测量。
因此这类实验对于培养和提高学生参考加工程实验和从事科学研究的能力具有重要作用。
【实验目的】
用电热法测定液体的比热容。
【实验仪器】
热学综合实验平台、电加热量热器、测温探头
【实验原理】
1、量热器中装有质量为m 、比热容为c 的待测液体。
通电后在t 秒内电阻丝R 所产生热量为：
t R I Q 2=放 UIt = （4-1）
待测液体、内筒、铜电极、铜搅拌器吸收电阻R 释放的热量后，温度升高。
设内筒质量为1m ，比热容为1c ，铜电极和铜搅拌器总质量为2m ，比热容为2c ，系统达到热平衡时初温为1T ，加热终了达到热平衡时末温为2T ，则有系统吸热：
))((122211T T m c m c cm Q -++=吸 （4-2）
因放吸Q Q =，故有：
))((122211T T m c m c cm UIt -++= （4-3）
解得待测液体的比热容为： )(122111
2m c m c T T UIt m c ---= （4-4） 实验中只需测得（4-4）式右边各物理量，就可求得待测液体的比热容。
液体比汽化热的测量
根据水蒸汽发出的热量和内杯中水吸收的热量 相等列方程求解：
ML MCW(t3 t2) (mCW m1C A1 m2C A1) (t2 t1)
其中，CW为水的比热容；ｍ为原先在量热器中水的质 量；CA1为铝的比热容；ｍ1和ｍ2分别为铝量热器和铝 搅拌器的质量；t3为水蒸汽的温度；L为水的比汽化热。
（3）先将AD590置于空气中，记录室温时的电压值 U0，将盛有水的烧瓶加热。当烧瓶内水沸腾后，将 AD590置于内杯水中，记录水初温对应的电压值U１， 计算出初温数值t1，接着把瓶盖盖好向量热器的水中 通蒸汽并搅拌量热器内的水，当电压比室温时的电压 值U0高5-6mV时，打开瓶盖停止通蒸汽。
（4）继续搅拌量热器内杯的水，记录通蒸汽后 的水的末温对应的电压值U２，计算出水末温数 值t2。
实验简介 实验目的 实验原理 实验仪器
实验内容 实验数据
【实验简介】
液体的比汽化热是液体的一个重要热学参数，在 制冷效率、节能研究及工业生产中有着重要的作 用。本实验用量热器和集成温度传感器测量液体 的比汽化热，学习液体比汽化热的一种电测量方 法。
【实验目的】
（1）学习用量热器和集成温度传感器测量液 体的比汽化热；
【实验仪器】FD-YBQR型液体比汽化热实验仪
【实验内容】
1、集成电路温度传感器AD590的定标。 I = Bt +A （t 为摄氏度，B取1μA/℃)
将传感器放入冰水混合物中，读电压，计算出A 值大小。
2、水的比汽化热的测定
（1）测量量热器内杯和搅拌器的质量m1、m2，测量 加入内杯水的质量m = ｍ3 - （m1+m2） （2）将盛有水的内杯放在冷水中,预冷却到比室温低 5-6度（冷却5-6分钟）。将预冷过的内杯放入量热器 内。
比热容的测量
比热容的测量物质比热容的测量是物理学的基本测量之一，属于量热学的范围。
量热学的基本概念和方法在许多领域中有广泛应用，特别是在新能源的开发和新材料的研制中，量热学的方法都是必不可少的。
由于散热因素多而且不易控制和测量，量热实验的精度往往较低。
为了做量热实验，常常需要分析产生各种误差的因素，考虑减少误差的方法，提高实验能力。
1. 实验目的(1) 学习测量液体比热容的原理和方法；(2) 了解量热实验中产生误差的因素及减少误差的措施。
2. 实验原理当一个孤立的热学系统最初处于平衡态时，它有一初温T1；当外界给予该系统一定热量后，它又达到新的平衡时，有一末温T2。
如果该系统中没有发生化学变化或相的转变，那么该系统获得的热量为＝(m1c1 + m2c2 + …)(T2－T1) （1）式中m1，m2，…为组成系统的各种物质的质量，c l，c2，…为相应物质的比热容。
比热容的含义是单位质量的物质温度升高1K所吸收的热量，单位为焦耳/千克⋅开或焦耳/克⋅开。
20℃纯水的比热容为4.182 J／g⋅K，其他物质的比热容大都小于纯水。
例如变压器油20℃时的比热容为1.892 J ／g⋅K，金属的比热容在0.13—1.3J／g⋅K之间。
物质的质量m与其比热容c的乘积称为热容。
用大写字母C 表示，单位为焦耳／开，即J／K。
进行物质比热容的测量时，必须用到量热器、温度计、搅拌器等等。
它们是由多种不同材料制成的。
为了简便而又不影响结果，可将量热系统里除待测物质以外的其他所有器具的热容量统统折合成水所相当的热容W，称为它们的“水当量”。
本实验是测定液体的比热容。
方法可有多种，如混合法（将已知热容和温度的固体与待测液体混合的方法），比较法（将待测液体与已知比热容的纯水在同样实验条件下比较的方法）等。
本实验中采用直接测量比热容的方法，即由电热丝给待测液体供热，直接测出比热容，既可以避免混合法中由于固体投入液体的过程中产生的散热误差，又可减少比较法中不易满足实验条件而带来的麻烦。
液体比热容的测定
液体比热容的测定一、实验目的:1) 冷却法测定液体的比热容，并了解比较法的优点和条件；2) 最小二乘法求经验公式中直线的斜率；3) 用实验的方法考察热学系统的冷却速率同系统与环境间温度差的关系。
二、实验原理:由牛顿冷却定律知，一个表面温度为的物体θ，在温度为的0θ环境中自然冷却(θ>0θ)，在单位时间里物体散失的热量与温t q δδ度差（θ>0θ）有下列关系：t q δδ= k (θ>0θ) 当物体温度的变化是准静态过程时，上式可改写为：t q δδ = sC k (θ>0θ ) （1） (1)式中为物体tq δδ的冷却速率，s C 为物质的热容，k 为物体的散热常数，与物体的表面性质、表面积、物体周围介质的性质和状态以及物体表面温度等许多因素有关，θ和分别为物0θ体的温度和环境的温度，k 为负数，θ-0θ的数值应该很小，大约在1 0一1 5℃之间。
如果在实验中使环境温度保持恒定0θ(即的变化比0θ物体温度的θ变化小很多)，则可以认为0θ是常量，对式(1)进行数学处理，可以得到下述公式：㏑(θ-0θ) = sC k t + b （2） 式中b 为(积分)常数。
可以将式(2)看成为两个变量的线性方程的形式： 自变量为t ，应变量为l n(θ-0θ)，直线斜率为sC k ，本实验利用式(2)进行测量，实验方法是：通过比较两次冷却过程，其中一次含有待测液体，另一次含有已知热容的标准液体样品，并使这两次冷却过程的实验条件完全相同，从而测量式(2)中未知液体的比热容。
在上述实验过程中，使实验系统进行自然冷却，测出系统冷却过程中温度随时间的变化关系，并从中测定未知热学参量的方法，叫做冷却法；对两个实验系统在相同的实验条件下进行对比，从而确定未知物理量，叫做比较法。
液体比热容的测定
液体比热容的测定比热容是单位质量的物质温度升高1℃时需吸收的热量，它的测量是物理学的基本测量之一，属于量热学的范畴。
量热学在许多领域都有广泛应用，特别是在新能源的开发和新材料的研制中，量热学的方法是不可缺少的.比热容的测量方法很多，有混合法、冷却法、比较法（用待测比热容与已知比热容比较得到待测比热容的方法）等。
本实验用的是电热法测比热容，它是比较法的一种.各种方法，各具特点，但就实验而言，由于散热因素很难控制，不管哪种方法实验的准确度都比较低。
尽管如此，由于它比复杂的理论计算简单、方便，实验还具有实用价值.当然，在实验中进行误差分析，找出减小误差的方法是必要的.每种物质处于不同温度时具有不同数值的比热容，一般地讲，某种物质的比热容数值多指在一定温度范围内的平均值.一. 实验目的用电热法测定液体的比热容二. 实验仪器HZY7-YJ-HY-II液体比热容测定仪、天平三.技术指标1.实验项目：电热法液体比热容的测定2.温度测量范围：-50-125℃，精度±0.1℃, 三位半数显3.计时范围：0-100分，精度：±0.1S4.电流测量范围：0-1.999A；三位半数显5.电压测量范围：0-19.99V;三位半数显6.电压输出：9-16V四．实验原理1.基本原理孤立的热学系统在温度从T1升到了T2时的热量Q与系统内各物质的质量m1，m2…和比热容c1，c2…以及温度变化T1－T2有如下关系:Q﹦（m1c1＋m2c2＋…）（T2－T1）（1）式中，m1c1，m2c2…是各物质的热容量.在进行物质比热容的测量中，除了被测物质和可能用到的水外，还会有其他诸如量热器、搅拌器、温度传感器等物质参加热交换。
为了方便，通常把这些物质的热容量用水的热容量来表示。
如果用mx 和cx分别表示某物质的质量和比热容，c表示水的比热容，就应当有mxcx﹦c1ω.式中ω是用水的热容量表示该物质的热容量后“相当”的质量，我们把它称为“水当量”.2.实验公式如图1所示，在量热器中装入质量为m1，比热容为c1的待测液体(如水)，当通过电流I时，根据焦耳﹣楞次定律，量热器中电阻产生的热量为Q＝IUt (2)式中，I为电流强度，U为电压,t为通电时间.如果量热器中液体（包括量热器及其附件）的初始温度为T1，在吸收了加热器释放的热量Q后，终了的温度为T2.m2为量热器内筒的质量,c2为铝量热器内筒的比热容,搅拌器和温度传感器等用水当量ω表示，水的比热容为c，则有IUt=(c1m1+c2m2+c1ω)(T2-T1)图1C1=〔IUt/（T2-T1）-c2m2〕/(m1+ω) （3）铝在25℃时的比热容C2为0.216 cal·g-1·℃-1(0.904J·g-1·℃-1), 水在25℃时的比热容c1为0.9970cal·g-1·℃-1(4.173 J·g-1·℃-1).本量热器的水当量ω﹦2.16 g 3．散热修正实验修正的方法是接通电源后每隔1分钟记一次升温过程的温度，测8到10分钟切断电源，然后再每隔1分钟记录一次降温过程中的温度，测5到8分钟，并注意在实验的整个过程中要不停地用搅拌器搅拌。
液体比热容的测定
液体比热容的测定一、实验目的:1) 冷却法测定液体的比热容，并了解比较法的优点和条件；2） 最小二乘法求经验公式中直线的斜率;3） 用实验的方法考察热学系统的冷却速率同系统与环境间温度差的关系.二、实验原理：由牛顿冷却定律知,一个表面温度为θ的物体，在温度为0θ的环境中自然冷却（θ〉0θ)，在单位时间里物体散失的热量t q δδ与温度差(θ〉0θ）有下列关系：t q δδ= k （θ〉0θ) 当物体温度的变化是准静态过程时，上式可改写为：t q δδ = sC k （θ〉0θ ） （1） (1)式中tq δδ为物体的冷却速率，s C 为物质的热容，k 为物体的散热常数,与物体的表面性质、表面积、物体周围介质的性质和状态以及物体表面温度等许多因素有关，θ和0θ分别为物体的温度和环境的温度，k 为负数，θ-0θ的数值应该很小,大约在1 0一1 5℃之间。
如果在实验中使环境温度0θ保持恒定（即0θ的变化比物体温度θ的变化小很多)，则可以认为0θ是常量，对式(1）进行数学处理，可以得到下述公式：㏑（θ-0θ） = s C k t + b（2）式中b 为（积分）常数。
可以将式(2）看成为两个变量的线性方程的形式： 自变量为t ，应变量为ln(θ—0θ),直线斜率为sC k ，本实验利用式（2)进行测量,实验方法是：通过比较两次冷却过程，其中一次含有待测液体,另一次含有已知热容的标准液体样品,并使这两次冷却过程的实验条件完全相同,从而测量式（2）中未知液体的比热容.在上述实验过程中,使实验系统进行自然冷却，测出系统冷却过程中温度随时间的变化关系，并从中测定未知热学参量的方法，叫做冷却法；对两个实验系统在相同的实验条件下进行对比，从而确定未知物理量，叫做比较法。
比较法作为一种实验方法，有广泛的应用。
利用冷却法和比较法来测定待测液体(如饱和食盐水)的热容的具体方法如下：利用式(2）分别写出对已知标准液体（即水）和待测液体（即饱和食盐水)进行冷却的公式，如下： ln w )(0θθ- = ''sC k t + b ’ （3） ln s )(0θθ- = ""sC k t + b ” (4） 以上两式中C s '和C s "分别是系统盛水和盐水时的热容。
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实验6 液体比热容的测定
【实验目的】
学会用比较测量法测液体的比热容。
[实验仪器]
相同量热器具2只，相同电阻丝2只，温度计（精确到0.1℃，范围为0~50℃），物理天平，小量筒，电源，待测液体。
【实验原理】
⒈实验装置。
在两个相同的量热器1和2中，分别盛有质量为1m 和2m 的两种液体，其比热容各为1c 和2c 。
在两种液体中分别安装电阻值相等的电阻丝，如图所示。
⒉测量方法。
电路接通后，即电流流过电阻丝R ，设通过时间t 秒所产生的热量为Q 。
假设电流通过电阻丝R 所产生的热量Q 全部被液体、量热器内筒、搅拌器和温度计浸入液体中的部分所吸收，并升高温度。
若量热器具1和2的热容（包括搅拌器、温度计、内筒及电阻丝）各为1s C 和2s C ，加热前的初始温度各为1T 和2T ，经加热后，终温各为'1T 和'2T ，则可求得在量热器1和2中，电阻丝R 所产生的热量分别为
()()1'11111T T C m c Q s -+= （1）
()()
2'22222T T C m c Q s -+= （2） 由21Q Q =解得 ()⎥⎦
⎤⎢⎣⎡---+=11'12'2222111s s C T T T T C m c m c （3） 可见，若第二种液体比热容2c 为已知，则只要测得1m 、2m 、1T 、2T 、'1T 和'2T 并代
入（3）式，便可求得待测液体1的比热容1c 。
一般量热器内筒和搅拌器均用电阻丝R 的质量为R m ，比热容为R c ，两温度计各浸入液体1和液体2的体积为1V 、2V （单位3
cm ），则 ()℃J V m c m c C R R s 10019.1++= ()℃J V m c m c C R R s 20029.1++=
【内容要求】
⒈测出量热器内筒及搅拌器质量0m 。
⒉测出电阻丝R 的质量R m 。
⒊测出电阻丝液体（如变压器油和水）的质量分别为1m 和2m ，液体体积要适量。
⒋安装仪器，连接线路。
⒌测出两种液体的初温1T 和2T 。
闭合开关开始加热至温度升高10℃左右为止，记下终温'1T 和'
2T 。
⒍测出温度计浸入液体中部分的体积1V 和2V 。
⒎将两量热器中的液体互相交换，重复步骤6~1，取两次实验结果的平均值作为测量结果，心消除两量热器及电阻丝R 不完全相同引入的误差。
【数据处理】
⒈记录数据如下：
g m ___0= g m R ___=
g m ___1= g m ___2= ℃T ___1= ℃T ___
2= ___'1=T ℃ ___'2=T ℃
31___cm V = 32___cm V =
第7步骤中记录的数据同上。
⒉计算变压器的比热容。